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从闭环系统、康复到睡眠调控 万瞬医学致力智慧医疗

2025/11/19
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基于神经接口与调控技术的闭环系统是一种将神经信号采集、实时分析、算法决策与神经刺激调控有机结合的智能系统。这种闭环系统相比传统的“开环”神经调控(如固定频率刺激)具有更高的智能化、个性化和精准性,广泛应用于癫痫、帕金森病、抑郁症等神经系统疾病的干预与治疗中 。

11月11日,第四届南渡江智慧医疗及康复产业高峰论坛盛大举行。万瞬医学技术(苏州)有限公司的创始人戴晨赟教授介绍了他的团队在基于神经接口与调控技术的闭环系统方面的研究成果,以及与复旦大学合作的康复项目及其后续孵化的情况。

戴晨赟指出,基于神经接口与调控技术的闭环系统包含两个关键环节:一是采集信号解码后开环控制外部医疗器械,二是通过电刺激反向施加于人体,形成“解码 + 调控”的完整闭环。

例如,可穿戴腕表项目便是这一技术的典型应用,腕表具备解码和调控两大功能。解码功能主要用于人机交互,用户将腕表戴在手腕上,腕表能够解析手腕产生的信号,解码用户意图,进而驱动外部终端。有用例显示,患者佩戴腕表后可控制鼠标完成人机交互操作。

而反向电刺激调控功能则主要应用于治疗运动功能障碍,目前较为成熟的方向是特发性震颤和抽动症。以特发性震颤为例,患者手抖会严重影响日常生活,如进食、精细操作(如看手机打字)等。

传统治疗方法是植入脑深部电刺激(DBS)装置,而戴晨赟团队探索了无创方式。他们研发的振动刺激调控产品以手表形式呈现,具有高集成度,表带采用干电极技术。该产品实现了闭环控制,当检测到手抖信号时,会自动生成参数并刺激手腕,从而达到抑制震颤的效果。实验结果显示,患者戴上手表进行30 - 40分钟刺激后,原本因手抖无法正常画圈的手,在刺激后能够较好地完成画圈动作。

戴晨赟还介绍了之前与复旦大学合作的康复项目及其后续孵化情况。该项目旨在帮助截肢且受到脊髓损伤、瘫痪在床的患者重新行走。这些患者大脑和外周神经功能正常,但中间的脊髓连接受损。戴晨赟团队通过大脑解码患者意图,刺激对应的脊髓神经根,驱动外周腿部运动。

以步态为例,整个腿部动作包括站立、抬腿、放腿、收回等阶段,可细分为四个阶段。不同阶段激活的肌肉不同,且由脊髓不同的神经根控制。理论上,当患者想抬左腿时,刺激脊髓中控制抬左腿的神经,即可驱动外周运动。戴晨赟团队先在老鼠上进行了实验,随着时间推移和训练增加,老鼠的恢复情况越来越好。之后,在中山医院开展了三例患者的临床实验。手术后一周,患者在病床上通过电刺激对应的脊髓部位,能够完成抬左腿、放左腿、抬右腿、放右腿的动作;一周后下床,在大脑发出指令的同时进行刺激动作。

此外,戴晨赟团队还考虑将该技术推广到偏瘫患者。偏瘫患者一侧身体功能正常,另一侧受损,团队设想借助健康一侧的信号,复制给受损一侧的腿,以实现运动功能。

团队研发的高快度肌电采集系统用于神经解码和神经调控。对于手术接受度较高、外周情况较好的患者,可采用无创方式,在外周进行信号采集,并将信号反馈给患者。对于手术接受度高且病情严重的患者,则尝试进行脊髓刺激,采集脊髓电极信号并反馈给患者。

戴晨赟认为,脑机接口领域中,从临床级走向消费级的产品有望出现在睡眠领域。一方面,睡眠产品具有走向消费级的可能性;另一方面,睡眠问题对健康的危害较大,他自己也经常受到失眠困扰,因此希望做好睡眠的监测和调控。

目前,戴晨赟团队研发了一款无感监护方案用于睡眠监测。该方案采用一个很薄的床垫,类似电热毯,上面布置有传感电极,可铺在床上或床单下,人穿着衣服睡在上面即可。该床垫能够检测多种信号:一是医疗级的心电图,可同时对心脏疾病进行检测;二是通过心电图耦合获得呼吸信号;三是检测晚上睡眠的睡姿。最后,通过对心电、呼吸、体动、睡姿的检测分析,得出晚上的睡眠阶段(如深睡眠、浅睡眠等),并生成报告,告知用户晚上睡眠情况以及是否存在心肺疾病、是否需要到医院就诊。

后续,戴晨赟团队希望睡眠监护床垫与电池神经平台进行交互联动。针对晚上睡眠中较为严重的两个问题——睡眠呼吸暂停和难以入睡,当监测链检测到晚上存在睡眠呼吸暂停时,通过刺激进行调控。这些方案是戴晨赟与钱大宏老师讨论后,为孵化第三家企业所做的规划,该企业也将围绕睡眠呼吸暂停问题展开产品的研发。

除了调控睡眠呼吸暂停,戴晨赟团队还希望解决更广泛的睡眠失眠问题。目前睡眠失眠市场规模大、想象空间广阔,但市场上很多产品效果不佳。团队希望通过床垫监护用户的睡眠状态(深睡眠、浅睡眠或清醒)。

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